光伏并網(wǎng)通信管理機的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)等技術(shù)的飛速發(fā)展，光伏并網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的現(xiàn)場設(shè)備在智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平上得到了進一步的提高。一方面，光伏電站現(xiàn)場設(shè)備廠家眾多，雖然大多數(shù)廠家宣稱采用Modbus通信規(guī)約，但是每個廠家根據(jù)自身的特點對Modbus通信規(guī)約做了不同的定義，因此電站設(shè)備通信規(guī)約的復(fù)雜多變帶來了如何實現(xiàn)互操作和設(shè)備兼容的問題;另一方面，隨著太陽能光伏電站規(guī)模性的投入建設(shè)和使用，現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)量越來越多，設(shè)備數(shù)量不斷增加需要

2、更多的串口滿足通信需求，因此，設(shè)計功能豐富、多路串口、多種規(guī)約、可靠性高、穩(wěn)定性高的通信系統(tǒng)設(shè)備至關(guān)重要。
　　本論文基于光伏并網(wǎng)設(shè)備多樣化和規(guī)?；陌l(fā)展趨勢，根據(jù)光伏電站通信需求，在實現(xiàn)可靠通信和通信兼容的前提下，設(shè)計并實現(xiàn)一種具有多路串口和規(guī)約轉(zhuǎn)化功能的通信設(shè)備，即光伏并網(wǎng)通信管理機。通信管理機主要由CPU主板、通信板、電源板等組成，CPU主板（4層板）采用ARM+FPGA的構(gòu)架和嵌入式Linux操作系統(tǒng)，通過多路串口實現(xiàn)對整

3、個光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的信息采集，經(jīng)過規(guī)約轉(zhuǎn)換后集中送往當?shù)睾笈_或遠方調(diào)度主站，同時將后臺或主站命令傳遞給各測控裝置，實現(xiàn)當?shù)鼗蜻h程控制。該通信管理機具有多串口、規(guī)約轉(zhuǎn)化等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對現(xiàn)場各種設(shè)備的數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)處理、規(guī)約轉(zhuǎn)換等功能，更好的服務(wù)于光伏電站的運行。
　　論文在閱讀了大量的國內(nèi)外參考文獻的基礎(chǔ)上，從硬件和軟件兩個方面論述了光伏電站通信管理機的設(shè)計與實現(xiàn)。為了提高系統(tǒng)的可靠性、可擴展性和可移植性，軟硬件均采用模塊化設(shè)計。硬件

4、重點闡述了總體設(shè)計和CPU主板、通信板等的原理圖和PCB的設(shè)計與實現(xiàn)，同時為了配合CPU板工作，設(shè)計了485通信板和環(huán)境參數(shù)采集板;軟件重點闡述了Linux下的規(guī)約轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)，以及通過FPGA編程實現(xiàn)ARM與FPGA的并行通信和多路串口。
　　論文完成了光伏并網(wǎng)通信管理機的設(shè)計與實現(xiàn)，硬件方面主要完成了CPU主板、通信板以及環(huán)境參數(shù)采集板的原理圖以及PCB的設(shè)計，軟件方面完成了Modbus/TCP規(guī)約轉(zhuǎn)換模塊、ARM與FPGA并行